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破译神奇地理之谜

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第三章

本章字数 14,337      更新时间 2026-06-16 14:18:43

大洋最深处的奥秘

打开世界地图,可以清楚地看出地球表面被分为大陆和海洋两大部分。在大陆上,有平原、山地,也有高原、丘陵和盆地;在海洋中,同样有纵横相交的海底山脉,也有宽广的海底“高原”和“平原”,甚至还有深达万米的海沟,也称海渊。

海沟作为一种地质形态构造,是洋底最深凹的地方,可以把它们比拟为“倒过来的山脉”。有意思的是,深海沟大多不在大洋的中部,而是位于大洋的边缘。太平洋西部边缘的岛屿外侧就是世界最著名的海沟分布带、日本海沟、马里亚纳海沟、菲律宾海沟和汤加海沟等。

想亲眼目睹深海沟的风采是非常困难的,因为水越深压力就越大,水深每增加10米,就要增加1个大气压,在10000米的深海沟里,水的压力就是1000个大气压,也就是说,像指甲那么大的面积就要承受1000千克的压力。1660年1月23日,雅克·皮卡德驾驶自制的深潜器“的里雅斯特号”,下潜到马里亚纳海沟的最深处,距海面11034米,终于实现了人类世代的夙愿。马里亚纳海沟是世

界海洋中最深的地方,如果把海拔8848米的世界第一高峰-珠穆朗玛峰“放”到这里,峰顶距海平面还有2186米!

海沟与火山地震关系探秘

海沟大都紧靠着呈弧形延伸的岛群或大陆边缘山脉,而这里正是大陆与海洋的交界地带。海沟的深度通常为6000~10000米,比一般洋底要深3000~5000米之多。也就是说,海沟是大陆与海洋过渡带的最外边的一种地质构造单元,因此是代表大陆与大洋两类不同地壳之间的接缝。长期以来,它具有的特殊形状和极大的深度引起科学家的广泛关注。

近年来对海沟地形的大量勘测表明,世界大洋中深度超过7000米的海沟共有23条,其中有19条分布在太平洋。这些海沟的横截面均呈“V”形,但海沟最深处或海沟底部总有一段平坦的地形,这显然是松散物堆积在沟内造成的。当然,这种海沟平底并不是完全水平的,而是稍微向岛弧方向倾斜,由于沟内的松散物主要来自岛弧,所以这种倾斜可能是海沟缓慢运动的结果,否则倾斜方向应该相反。从阿拉斯加沿岸一直延伸到新西兰的海沟,伴生着一连串的岛弧山脉。这些岛弧有许多具有双重结构,大陆一侧的内弧多为火山弧,而位于大洋一侧的外弧则多为非火山弧。

海沟众多的太平洋边缘地区,正好又是世界著名的大地震带,也称环太平洋地震带。1976年1月14日,斐济一克马德克群岛间的海沟曾发生8级强震。伴随地震,常有大规模的地面变形、断裂和崩塌现象发生。1891年10月

28日,日本横滨大地震,产生一条长达160千米的裂缝;1899年,阿拉斯加大地震,许多岩块突然移位,移距达10~15米,它还改变了海岸原有的配置形态,连带岸边森林也陷人海中;1906年,美国加利福尼亚大地震时,使长达450千米的圣·安德烈斯断层突然滑动,并产生新断层穿过旧金山······

太平洋边缘深海沟的断裂活动、强震以及突然的海底变形,常常伴随着大海啸。据统计,公元479~1956年,在太平洋总共发生308次大海啸,次数之多居世界各大洋之首。

海沟众多的太平洋边缘地带,又素有“太平洋火环”之称。地球上的522座活火山,有322座在太平洋地区,而且大部分配置在太平洋边缘地带!在阿拉斯加,约有80座火山,其中有40多座是活动的。1976年1月23日,阿拉斯加岛屿上的一次火山喷发,简直就像有颗原子弹在岛上爆炸开来,浓烟和火山灰形成的巨大蘑菇云扶摇直上12000米的高空,这座名叫“圣·奥古斯”的火山,几个世纪来一直在周期性地活动。在日本的165座火山中,有54座是活火山,著名的富士火山1951年还曾喷发过1次。在菲律宾,高耸的圆锥形火山林立,构成奇突秀丽的美景。菲律宾最高的山峰(海拔2923米)-亚保火山,就是一座仍在冒烟的活火山。我国台湾岛在大屯火山群,其东边的龟山岛、火烧屿、红头屿等也是火山体。

众多的海沟以及大地震带、火山环,都分布在太平洋边缘地带,难道这仅仅只是一种偶然的巧合吗?

大洋深海沟形成之谜

关于大洋深海沟,有许多需要深入探索的科学问题。如这些海沟究竟是什么时候形成的?现在是否处于海沟发展的终结阶段等等。其中,科学家最为关注的是:大洋深海沟究竟是怎样形成的?这也是现代海洋科学研究的重大课题之一。

20世纪60年代以来,由于地震学的显著发展,一些科学家试图从发震机理人手,解释作用于深海沟地区的力学问题。大家知道,让一碗滚烫的米汤在碗中不停地旋转,如果米汤的密度不同,较重的部分就会下降,而较轻的部分则会上升,就像把油和水混在一起,油马上就会浮上来一样。这就是对流。又如,锅中的水经过反复加热,锅底的水受热后发生膨胀,体积增加,密度变小而变轻,轻的部分就往上升,相反表面上的冷水就会下降。地球内部的物质对流也是如此,地幔下面温度高的部分发生热膨胀后,就会像热锅中的水那样产生热对流。因此,一般认为,大洋中央海岭顶部的张力作用领域,显示异常大的地热流量地带,从海岭下方上升的地幔热对流,可以成为地震能源运输工具,并用地幔上升的张力为媒介,造成大洋海岭中央部位的裂谷带和断裂带。进一步扩散的地幔流横渡大洋,在大洋边缘部位与大陆相碰撞,以后就在那里沉潜,从而完成了一个大循环。当地幔流下降时,地壳也随之被带动而凹陷,结果在大陆边缘部位产生了深海沟那样的凹地。

以上介绍的是根据当今最流行的板块构造学说对深海沟成因给予的解释。应当指出,地慢对流说起来很简单,

证实起来相当困难。大规模的地幔对流是否真实存在?假如其存在,它能否在地壳之下沿着大洋底部横向流动呢?至今并未得到证实。因此,上述解释并不能使人完全信服。

海洋中的“暖气管”

寒冬季节,潜艇出东海训练,在高高的舰桥上工作的战士,裹上防寒衣,戴上手套,浑身仍打寒颤。在舱内值勤的官兵,也被升降口灌进的寒风冻得发抖。

可是,当战艇驶进一个海区后,却出现了奇迹,海面上暖风吹拂,舱室里温度计的水银柱像红蚯蚓直往上窜。战士们脱了防寒衣也不觉得冷了。大家高兴地说:“大海里安上了“暖气管'啦!”

其实,战艇驶入了一股暖流中了。这股暖流叫“黑潮”。夏季它的表层水温达30℃,到了冬季,水温也不低于20℃。

这时,从舰桥上放眼望去,就会发现,大海浑然分成两种颜色。西边的海水碧绿、晶莹,东边的海水靛青、幽深。这碧绿和靛青的分界线,是那样泾渭分明,好像中间被隔开,谁也沾染不了谁。如果乘飞机从高空俯瞰,就会看到,这黑潮就像一条黛色的绸带,缠绕在大海碧蓝的身躯上。

黑潮是世界海洋中第二大暖流。只因海水看似蓝若靛青,所以被称为黑潮。其实,它的本色清白如常。由于海的深沉,水分子对折光的散射,藻类等水生物的作用等,外观上好似披上黛色的衣裳。

黑潮由北赤道发源,经菲律宾,紧贴中国台湾东部进人东海,然后经琉球群岛,沿日本列岛的南部流去,于东经142°、北纬35°附近海域结束行程。其中在琉球群岛附近,黑潮分出一支来到中国的黄海和渤海湾。渤海湾的秦皇岛港冬季不封冻,就是受这股暖流的影响。它的主支向东,一直可追踪到东经160°;还有一支先向东北,与亲潮汇合后转而向东。黑潮的总行程有6000千米。

黑潮是一支强大的海流。在台湾省东方,流宽280千米,厚500米,流速1~1.5节(一节=1.852千米/小时);人东海后,虽然流宽减少至150千米,速度却加快到2.5节,厚度也增加到600米。黑潮流得最快的地方是在日本潮岬外海,一般流速可达到4节,不亚于人的步行速度,最大流速可达6~7节,比普通机帆船还快。整个黑潮的径流量等于1000条长江。

黑潮与气候关系密切。日本气候温暖湿润,就受惠于黑潮环绕。中国青岛与日本的东京、上海与日本九州,纬度相近,而气候却差异不少。当青岛人棉衣上身时,东京人还穿着秋装;当上海已是“昨夜西风凋碧树”时,九州的亚热带植物依然绿叶扶疏。日本有句农谚:“问荒年熟年,看海洋变迁。”说的就是黑潮对气候的影响。在中国,有人把黑潮比喻为“旱涝预报员”。因为黑潮流动位置的偏移,对中国沿海地区天气旱涝有明显的影响。

1953年,黑潮偏离了常年的轨道,大约向南移动了170千米,就在翌年中国江淮流域出现了百年未见的大水。

1957年,它又一次偏离了常轨,平均位置向北移动,长江流域发生了严重的干旱。

1958年,它再次北偏,结果,长江流域再次发生干旱,同时,华北有涝情。

类似的情况还发生了好几次。经过中国气象工作者的研究,找到了其中的规律性。

原来,海洋水温对大气有直接影响。据科学家计算:1立方厘米的海水降低1℃释放出的热量,可使3000多立方厘米的空气温度升高。而海水又是透明的,太阳辐射能传至较深的地方,使相当厚的水层贮存着热量。假若全球100米厚的海水降低1℃,其放出的热能可使全球大气增加60℃。可见,海洋长期积蓄着的大量热能,成为一个巨大的“热站”,通过长期积蓄着的大量热能,成为一个巨大的“热站”,通过能量的传递,不断地影响着天气与气候的变化。另外,高温的黑潮与北方相对低温的海水之间存在着明显的温度差,形成了一条很强的海洋锋区,通过海洋与大气间的相互作用,就会使气候发生变化。大气锋区正是冷暖空气交界的地方,从而也是降雨的区域。所以,当1953年黑潮位置南移后,海洋锋区也南移,使大气锋区和雨带也相应偏南。第二年,江淮流域雨水增多,出现水灾。1957年和1958年,黑潮北移后,大气锋区和雨带也相应偏北,造成了长江流域梅雨空缺,出现了旱情。

大洋中的暖流所蕴藏的巨大热能和对气候的影响,引起了人们的关注。

1911年,美国国会展开了一场激烈辩论。辩论的内容不是军备预算,也不是总统候选人名单,而是一件关于抢夺海流的提案。

议员们为什么要抢夺海流呢?他们要抢夺的不是一股普通的海流,而是世界上第一大海洋暖流-湾流。

对于湾流的存在,人们早已知晓。1513年,西班牙海军上将蓬萨·德·列奥涅率领一支舰队远航来到北美洲,准备在佛罗里达岸边下错碇泊。正当海员们忙碌不已时,人们突然发现,舰队中一艘船独自向北漂去。人们叫着,喊着,但毫无用处。列奥涅海军上将下令该船水兵迅速归队,但海洋中的一股神秘的力量却在继续驱赶着漂船。那艘船上的人们经过一番拼搏,好不容易才把船开了回来。

这种现象引起列奥涅的注意,经过调查,发现佛罗里达半岛附近洋面上有一条海中“河流”在浩浩荡荡地奔流。这就是闻名世界的墨西哥湾流。

其实,这是一种误解。湾流虽然有一部分来自墨西哥湾,但它的绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在大西洋西部汇合之后,便进入加勒比海,通过尤卡坦海峡,其中的一小部分进墨西哥湾,再沿墨西哥湾海岸流动,海流的绝大部分是急转向东流去,从美国佛罗里达海峡进入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北,然后很快又向东北方向流去,横跨大西洋,流向西北欧的外海,一直流进寒冷的北冰洋水域。它的厚度200~500米,流速2.05米/秒,输送的水量比黑潮大1.5倍。

湾流蕴含着巨大的热量,它所散发的热量,恐怕比全世界一年所用燃煤产生的热量还要多。由于它的到来,英吉利海峡两岸每1米长的土地享受着相当每年燃烧6万吨煤所发出的温暖。如果拿同纬度的加拿大东岸加以对照,差别更为明显:大西洋彼岸的加拿大东部地区,年平均气温可低到-10℃,而同纬度的西北欧地区可高到10℃。

正当北欧人民享受湾流带来的温暖时,贪婪成性、损人利己的美国议员们,对这股暖流垂涎三尺,想筑一道海上堤坝,把湾流挡住,强迫它改变流径,沿美国东海岸北上,从而把巨大廉价的天然“暖气管”接到自家门口享用。

议案一提出,有人拍案叫好,有人提出异议,理由是:“一旦暖流被迫改道,沿美国东海岸北上后,冬季寒冷的大陆与温暖的海洋之间会产生一个明显的气压差:陆地冷,气压升高;海面暖,气压降低。结果风从陆地吹向海洋,美国大陆仍然享受不到这份温暖。”

于是,这个奇特的提案没能通过。80多年过去了,湾流仍然按照原来的路线欢快地流着。

也许是受美国抢夺暖流提案的启发,利用暖流改造地球气候的设想,后来接二连三地出现。

前苏联工程师舒米林和波里索夫曾精心设计了一个调动两洋海水的庞大工程,建议造一条长74000米、高50~60米的巨型堤坝,将白令海峡截断,然后在坝体内安装几千台抽水机,把太平洋的海水送人北冰洋,从而造一股强大的暖流,通过北极地区流入大西洋。这样,暖流便使沿途的西伯利亚和北美洲的寒冷气候变暖。相反,也可以把北冰洋的海水抽入太平洋,从而使大西洋的湾流经过北冰洋,流人太平洋。这股暖流就会融化北冰洋的浮冰,使北纬度广大寒冷地区变暖。

他们为这一工程的前景描绘了一幅美丽图画:北冰洋的冰雪消融了,成为长年通航无阻的国际航线,前苏联4800多千米的北冰洋海岸线全部解冻,热带向北延伸。温暖的北冰洋将为人类提供极其丰富的鱼虾和矿产.·····

美国科学家盖尔哈撒韦则另有灼见,他设想从格陵兰到挪威建筑一条长约1700千米的海上大坝,把北冰洋和大

西洋拦腰截断,阻止大西洋暖流进入北冰洋。他认为,如果大西洋温暖的海水把北冰洋巨大浮冰融化,便会造成悲剧的冰河时代。

日本科学家地崎宇三郎也富有想象力地提出建议:填平深20千米、宽10千米的鞑靼海峡,以阻挡来自鄂霍次克海的寒流南下,提高日本海域的海水温度,使日本北海道和东北地区气候转暖。

真是仁者见仁、智者见智。改造海洋暖流使气候变暖至今仍是“纸上谈兵”,能否可行并付诸实施,还得看科学技术的发展和人类驾驭自然能力的提高。

谁使鱼儿大聚会

大洋的夜晚,空旷寂静。一艘海洋调查船静静地停泊在海中,忙碌一天的船员们已进入了梦乡,桅杆上的锚灯不知疲倦地闪烁着。

突然,海面上响起一阵阵轰响,似乎面大鼓被擂响。酣睡的船员被惊醒,他们纷纷走出舱室,聚集在甲板上向海面张望。

借着船上的灯光,人们看到,海面上浪花四起,无数亮点在海中闪烁,成群的鱼虾围着考察船乱转着。它们又蹦又跳,像发了狂似的,时而冲出水面,时而没入水中,有鲨鱼门鳍,有鲸鱼拱背,有飞鱼展翼,有金枪鱼跃水······

群鱼聚会持续了好几个钟头,直到东方发白,才慢慢平息下去。

是谁驱使群鱼聚会呢?船员们在议论着,猜测着。

原来,群鱼聚会是两股方向不同的海流相遇时出现的奇观。两股海流“握手”,不但会见到翻腾的浪花,听到轰鸣的音响,更会促成两股水流中的鱼类聚会。特别是在寒流与暖流相会时,景况蔚为壮观。

寒流和暖流相会,将使平静的海面受到搅动,引起海水上下翻腾,像无数把锄头翻动土壤那样。海水的翻腾也把海洋耕耘了一次,下层丰富的营养物质来到了表层,促使浮游生物迅速繁殖,其数量之多,有时竟能高达每立方米2000-3000毫克的程度。海水里充满了食物,简直变成了肉汤。鱼呀、虾呀和其他海洋动物,纷纷从四面八方来“赴宴”,海洋沸腾了,渔场形成了。

寒流和暖流交汇的区域,叫做辐聚区。由于这里常常呈现出海水温度冷暖悬殊的差异,好像大气里的锋,所以又把它叫做海洋锋区,而渔民则称它为“流隔”。

世界上著名的三大渔场都与“流隔”有关。

西北太平洋渔场,是世界著名大渔场。它从日本近海,经千岛群岛、堪察加半岛,一直延伸到阿留申群岛近海。这里是世界第二大暖流-黑潮与“千岛寒流”、亲潮交汇的地方,因而形成了盛产鳕鱼、鲱鱼、秋刀鱼和金枪鱼的渔场,产量始终名列世界前茅。1970年以来,年产量都在1000万吨以上,而且稳步上升。

大西洋东北海域,从冰岛到西斯匹次卑尔根岛,从北爱尔兰到挪威近海,是世界第一大暖流-湾流延续支脉北大西洋暖流与东格陵兰寒流,以及挪威暖流与北极寒流的交汇区。结果,这一带也形成了一个著名的渔场-东北大西洋渔场。这里盛产鳕鱼、鲱鱼等鱼类,年捕获量也超过1000万吨,产量也有上升的趋势。

著名的北大西洋纽芬兰渔场,是湾流和拉布拉多寒流汇合的地方,以产鳕鱼为主,年产量为400万吨。不过,这个渔场近年渔业产量有下降趋势。

除了上述三大渔场外,还有许多较小的渔场也与“流隔”有密切关系。如澳大利亚和新西兰东部近海盛产金枪鱼的渔场,就与东澳大利亚海流和西风漂流之间的“流隔”一致;印度洋南部亚古尔哈斯暖流和西风漂流的汇合;南大西洋巴西暖流与福克兰寒流的汇合,也都形成了渔场。

中国舟山群岛外海也是一个很好的渔场,这里盛产大小黄鱼、带鱼、鳗鱼等。这个渔场的形成也与两股水流交汇有关。当黑潮暖流在台湾转向流入东海后,在台湾东北角分出一股支流,缓慢地向长江口一带流去。它和从长江人海以后沿着浙江沿海流动的海流,正好在浙江舟山群岛一带相遇。于是,这里就形成了渔场。

“流隔”的位置是经常变化的,要掌握它并不是一件容易的事。可以通过研究海流的路径、强弱变化的规律,对“流隔”作出预测;也可以根据各种海洋要素如温度、盐度等变化情况来推断。如在大西洋湾流与拉布拉多寒流间的“流隔”,温度相差很大,有时一条船的船头和船尾竞相差好几度。富有经验的老渔民在实践中,积累了许多用肉眼寻找“流隔”的方法。比如,寒流多半水色发绿,暖流多半水色发蓝;沿岸水多呈黄绿色,外洋水多呈深蓝色。所以,根据海水的颜色,可以大致判断“流隔”的位置。再如,“流隔”既是两支海流相遇的地方,它们的撞击必然使海水产生摩擦搅动,发出声响,形成浪花。当然,也有些“流隔”并不全都出现激烈的变化。但仔细观

察,仍可以看出海面的某些异常,如海水旋涡增多;以鱼为食的海鸟,大群大群飞到流隔区觅食等。

也不是所有的“流隔”都能形成渔场的。如果“流隔”附近由于某种原因不适宜鱼类的栖息,那里就没有或只有少量的鱼。

不仅表层的两股海流相逢会造成鱼儿大聚会,还有一股神秘的海流,也会使群鱼聚会。

1962年6月,南美的秘鲁沿岸突然刮起一阵凉风,气候变得和深秋一样凉爽,消夏的人们纷纷穿上秋装。这时,海面上出现了异常现象,人们发现蓝色的大海突然变成了维紫色,而且越靠近海岸,颜色越深,绛紫色的波涛一个接一个向着海岸袭来。更令人吃惊的是,随着海潮上岸的竟是一群一群鳀鱼。

这一年,秘鲁渔民一没有增加渔船二没有改进渔具,渔业产量却比上一年增长了71倍,达696万吨,一举超过日本,跃居世界第一。而且这些鱼是在1300千米长、50千米宽的狭长区域内捕到的。此后,秘鲁的渔业产量扶摇直上,到1970年,登上历史最高峰,捕获了1053万吨。秘鲁渔民兴奋不已地说:“上帝恩赐秘鲁人,幸运之神常在。”

“幸运之神”来自何方?经海洋科学家调查发现,她是来自海洋深处的一股海流。这股海流不是那种水平运动的海流,而是在垂直方向涌升的海流,这种涌升的海流,叫上升流。它在海洋中,似一团粗大的水柱在旋转上升,就像大气中的气团似的,有人又称它为“海底台风”。

但这股“海底台风”却不像大气中的台风刮得那样猛、那样快。据测量,秘鲁近岸的上升流,是一个个直径

约200千米的漩涡,它们遍布秘鲁外海水域,它们在100米深度大范围的垂直运动速度是每天约10米左右。

别看它慢慢腾腾地移动,可带来的浮游生物却不少。如果我们把寒暖流交汇造成的搅动,比作像无数把锄头深翻土地,将海洋深翻了一遍的话,那么,上升流则像无数台拖拉机耕地那样,把海洋翻得更深了。海洋深处的水是寒冷的,营养物质很少被消耗,所以当它一旦大量向上涌升,就会大大增加海洋表层的营养,从而使浮游生物尽情滋生,冷水性的鱼类也随之大聚会。

那么,秘鲁近海的上升流是怎样产生的呢?

我们知道,吹到海面的风,能够引起海水的水平运动,产生风海流。风携着海水向右方45°角流去,这里的海水就减少了,左方的海水就源源不断地流过来补充。这在开阔的海洋里是很自然的事情,如果有海岸阻挡,就是另一种情形了。

设想风平行海岸吹刮,你背风而立,在你的左方有较为平直的海岸。这时,风海流不断使海水离岸而去,你的左方是海岸,当然不可能有海水来补充,唯一的办法是海水从下面涌升而起。这样一来,上升流就出现了。

秘鲁近海的上升流就是这么形成的。

中国海洋学家研究发现,自20世纪70年代以来,海洋中一股上升流,对中国沿海也颇为偏爱。正当中国鱼类资源日趋减少时,从日本对马海峡涌来一股强烈的上升流。这股海流在东海800~1000米深处移动,并携带一种名叫马面蓝的鱼,来到中国沿海安营扎寨。渔民捕获量大增。从此,由马面蓝加工制成的烤鱼片,为人们提供了美味可口的佳肴,深受国内外市场的欢迎。

当然,上升流也并不是那样恒定的。以秘鲁为例,1970年则是上升流的全盛时期,那年他们的渔业产量达到1053万吨。此后,上升流开始衰减,秘鲁渔业产量也跌落下来。1975年只捕获了345万吨,从第一位降到了第四位。1971年至1975年的平均产量也不过504万吨。这些数字表明,海流与渔业产量关系是多么的密切。

上升流在世界不少海域出现,规模大而明显的属秘鲁沿岸的上升流,但上升流所占的面积却极其微小。有人粗略地估计,全世界沿岸上升流区域的面积还不到海洋总面积的1/1000。可是,就在这不到1/1000的水域里,却生产了世界渔业产量的一半。由此可见,上升流区域确是鱼儿的大聚会场所。

谁是杀害鱼儿的凶手

秘鲁近岸,当随着低温的上升流举家迁徙而来的冷水性鱼类-鳀鱼,在这里尽情地觅食,自由地嬉戏,繁衍生息时,一场灾难突然降临了。

一个“不速之客”闯进这里,顷刻间,冷水性浮游生物几乎全都丧失性命,绝大部分的鳀鱼成批成批地死亡,许许多多的海鸟因丧失食物而饿死······不到几天,海面布满了鱼类和海鸟的尸体。它们腐烂后,分解产生了大量硫化氢,造成海水腥臭异常,并且迅速变成黑色。行驶到这里的航船的船壳,甚至海岸礁石,都被染成了黑色,像涂了一层黑色油漆。硫化氢与海雾相结合,随风飘荡,给秘鲁首都利马外港卡亚俄的房屋和汽车也染上了黑色。因此,当地人嬉称黑色的海水和黑色的雾气为“卡亚俄油漆匠”。至今,航行到卡亚俄一带沿海,就会发现这里的海水与别的地方海水颜色不一样,简直像一锅酱油汤。

大量鱼类和海鸟的死亡,使渔业产量急剧下降,以鳀鱼为原料的鱼粉加工厂被迫停工,工人失业;鸟粪工业也受到严重的损失。

是谁制造了这场灾难?是一支小小的暖流,人们管它叫“厄尔尼诺”。

“厄尔尼诺”是西班牙语,意译为“耶稣之子”或“圣婴”。尽管它的名字挺美,可行为却丑恶,在人们的眼里,它是一个专门制造恶作剧的“坏小子”。每当它光临一次秘鲁西部渔场,就把灾难带给海洋生灵。最可怕的灾难大都发生在耶稣基督圣诞12月25日前后。因此,秘鲁人便把这种自然现象称为厄尔尼诺。

厄尔尼诺的老家在太平洋东部赤道海域,那里终年温暖,水温较高。赤道逆流本来自西向东较稳定地流动着。可偏偏在某些时候,这支赤道逆流也分叉,其中一部分海水沿着厄瓜多尔海岸南下,穿过赤道,向南流动,就闯入了秘鲁渔场,使这里的海水温度骤然升高3~5℃,有时高达8℃,给许许多多冷水性鱼类带来巨大灾难。

厄尔尼诺原本是秘鲁海域局部地区的“专利”。有资料说,在秘鲁,厄尔尼诺就是表示“暖水南侵”的意思。后来,科学家发现,厄尔尼诺不仅给秘鲁的海洋生物带来灾难,而且它还影响全球气候,使地球发起“疟疾”。它曾使干旱地区突然暴雨成灾,又使雨量充沛的地方久旱无雨,它使寒冬腊月温暖如春,又让炎热季节低温寒冷······

20世纪强度最大的厄尔尼诺发生在1982~1993年。这次厄尔尼诺来临时,东太平洋赤道水温一下子升高了

6℃,世界上许多国家气候意外反常,遭受了几个世纪以来少有的自然灾害的侵袭。津巴布韦60%的地区有旱情,玉米减产2/3,50万头牛因干旱而死亡或提前遭屠宰。

素以风和日丽著称的瑞士,1982年春季却阴云密布,寒风嗖嗖,时而大雨滂沦。5月上半月的雨量为46年所罕见。

1982年11月起,连续数周的暴雨给厄瓜多尔等地带来了百年未遇的洪水。

总之,那次厄尔尼诺,共造成近百亿美元的经济损失,1300多人在厄尔尼诺引发的自然灾害中丧生。

1997年4~5月开始的厄尔尼诺,其严重程度不亚于80年代初的那次给世界一些地方带来的灾难。

4月下旬,加拿大马尼托巴省南部地区遭受了170年未遇的特大洪水,方圆2000多平方千米的农田和村镇成为泽国,2.5万人流离失所。

9月14~16日,风速达每小时158千米的“奥利娃”台风袭击了日本南部的九州岛,造成4人死亡,数万人被迫转移,全国有500多所房屋被淹。

据世界粮农组织统计,由于东南亚、加勒比海和南美等地区受厄尔尼诺的影响,粮食总产量比1996年下降15%;面临饥荒威胁的国家增加到29个,其中18个在非洲,亚洲和东欧各5个,拉美1个。

据统计,20世纪共发生了12次大的厄尔尼诺事件,它们分别发生在1925年、1941年、1957~1958年、1965年、1972~1973年、1976年、1982~1983年、1986~1987年、1991年、1992年、1994~1995年、1997年。

从以上统计看,进入90年代以来,厄尔尼诺频繁出现,间隔时间越来越短。

厄尔尼诺暖流是怎样产生的呢?尽管各国学者进行了广泛的研究,但仍没有完全搞清它产生的机理,未能破译它的“密码”。

有人认为,它是由于东南信风异常弱化,热带辐聚向南移动,越过赤道而形成的。还有人认为,它是由于大气环流减弱的结果。在一个较长的时期内,平行于海岸的风量减弱,从而上升流也减弱、甚至停止。于是,厄尔尼诺暖流便乘虚而入。也有人认为,控制厄尔尼诺暖流的气象因子,是太平洋信风的轻微波动。由于东太平洋热带暖水团的大量堆积,南风消失,温暖的热带水覆盖于秘鲁海流的冷水上面,因而产生了厄尔尼诺暖流。最近,美国地球物理学家丹尼尔·沃克提出,厄尔尼诺的主要驱动力是从太平洋海底的结构板块间喷发出来的炽热的熔岩。它们加热了熔岩上部的海水,使其温度升高足以影响海洋表层温度,并由此引发了厄尔尼诺现象。

中国国家海洋局第一海洋研究所王永吉研究员和吕厚远副研究员,近年来对海洋调查的大量资料进行分析研究,可喜地发现太阳、月亮和地球三者之间的位置,与厄尔尼诺息息相关。他们认为,地球自转速度减慢和东太平洋海温增高同步发生。在地球自转减慢的1968~1969年1972~1973年和1975~1976年,赤道表层东向海流出现峰值。而地球自转速率变化对海洋、大气的影响,主要发生在低纬度地区。当地球自转速率大幅度持续减慢的时候,使赤道附近的海水(大气)获得较多的东向角运动量,引起赤道洋流减弱以致出现大量的东向赤道洋流,致使厄瓜多尔和秘鲁沿岸涌升的冷水难以向赤道扩散,从而使东太平洋暖水积聚,海水温度增高,于是厄尔尼诺发生。他俩还研究发现,赤道上空,月亮离地球距离变化存在4.425年周期。也就是每年的1月3日或1月4日(圣诞节后几天),是月亮离地球的最近点。而太阳、月亮、地球相对运动,每隔4.425年,这个最近点又出现一次。每逢此时,天文引潮力显著增加,进而影响地球自转速度减慢,赤道附近的海水获得较多的东向角运动量,同时引起赤道洋流减弱而出现大量的向东方向流动的赤道洋流,导致东太平洋暖水积聚,厄尔尼诺形成。

总之,目前世界一些主要国家投入大量人力物力,对厄尔尼诺进行研究。相信有一天,厄尔尼诺生成的“密码”终会被破译,人们就可以防患于未然。

在海洋里,给鱼类带来灾难的,不仅仅是神秘的厄尔尼诺暖流。寒流也会给某些海域里的鱼类带来杀身之祸。

1789年,生活在北极不冻之海-巴伦支海的大西洋鳕鱼和极地鳕鱼,就被北极前来的不速之客-一股寒流冻得尸遍大海。

1882年,同样的命运降临到生活在温暖湾流海域的暖水性鱼类头上,使美国特拉华湾内一个长270千米、宽60千米的狭窄海域内,漂浮着500万条死鱼。这起灾难,也是极地寒流突然人侵造成的。

南美大西洋岸的里约热内卢的外海,11月份表面海水温度为22℃,但由于西风漂流中有一部分海流常常脱离原来的轨道,绕南美端北上,形成福克兰寒流,从而使海水温度骤然降低9℃,使大量的海洋生物陷人灭顶之灾。有些人怀疑这支海流的存在,但法国的一艘调查船在里约热内卢外海测量水温时,确认有一支向北的海流,一直流到南回归线。不过,人们对福克兰海流还没有做长期的观测和仔细研究,对它的消长情况还不很清楚。

海洋中的淡水河

人们在广袤无垠的大海上航行,最大的遗憾莫过于:眼睁睁地看着那清澈碧蓝的海水却不能饮用解渴。于是,常年生活在海洋上的水手、渔人,渴望能有那么一个似水井的宝贝,只要将这个宝贝往大海里一放,那又苦又涩的海水就变成甜美可口的淡水,咕咚咕咚地往上冒,以滋润航海者那干渴的心田。

最先提出这个大胆而美好设想的,是中国宋朝名叫周密的人。他写了本《癸辛杂谈》,书中描写了一个会造淡水的“宝贝”的故事。

故事说,有一家杂货店,院子一角放着一个奇特的东西。说它像大缸,可是没有底;说它似烟囱,却又太粗大。再仔细一看,发现它非竹亦非木、非金属亦非砖石。店主也叫不出它的名字,不晓得它的用途。因此,一直将它丢在墙角。

有一天,一名海船商人路过此地到杂货店选购物品,偶然发现这一奇物。他看了又看,摸了又摸,舍不得离开。

店主好奇地走来,问商人买不买此物。海商忙说:“买!你要多少银子?”

店主想敲这海商的竹杠,就说:“这是我店祖传的物品,非十两银不卖。”

海商二话没说,付了十两银,就叫人将奇物抬走。

店主纳闷问道:“你花那么多银子买此物何用?”

海商告之:“这是一件宝贝,名字叫“海井',是-口专造淡水的井。在海上,只要将它放到海里,就不愁有淡水喝。”

说完,海商又取出一百两银,赠给店主。

这毕竟是人们的美好想象和传说。随着科学技术的发展,今天人们已造出了海水淡化机,将“画井解渴”的想象变成了现实。可是茫茫大海中,有没有淡水呢?

1489年,意大利出生的航海家哥伦布在完成了第三次横渡大西洋的航行之后,向人们谈起这样一件事:在这次航行中,当他的船航行到南美洲委内瑞拉的奥里诺科河口外面时,船上的淡水几乎用尽了,干渴难忍的船员们为了争夺一点淡水而殴斗起来。激战中,一名船员被扔进大海。同情这名船员的人急忙拿起救生圈,正准备抛给落水的船员时,只听见这位落水船员惊奇地叫着:“淡水!淡水!”他不时喝着海水,又挥动双臂呼喊着。船员们顿时停止了殴斗,有的拿着水桶汲水,有的干脆跳人海中喝个够。

由这个故事,我们可以知道,委内瑞拉的奥里诺科河口附近的海面上,有一块淡水区。

在海里遇见淡水河的事还有呢。曾经有一支日本捕渔船队在南美阿根廷沿岸作业。当时,正值阿根廷革命战争爆发,船队不准靠岸补给,只好在拉普拉塔河口外面抛锚。几天过去了,船队的食物、淡水快用尽了,只得向岸上发报求救。很快,阿根廷派交通艇送来了粮食、蔬菜,却没送一滴淡水。船队只好再次向岸上发出了请求补给淡水的电报。回电却说:“贵船即在淡水之中。”

“什么?我们明明锚泊在海上,哪会是在淡水中?”

船员们将信将疑地提上一桶水一尝,果然是淡水!

可见,这里又是一块淡水区。

人们还发现,美国佛罗里达半岛以东海面上,也有一块直径约30米的淡水区。看上去,它的颜色和周围海水不大一样,仿佛是深蓝色的软缎上镶了一块圆圆的绿宝石。摸一摸,它的水温和周围的海水也不一样,捧上一掬尝尝,一点也不咸。

如今,随着遥感技术的发展,人们利用红外航空摄影,又找到了许多大海中的淡水河。如日本若狭湾和千叶县东京湾侧一带海域就有淡水区。据查,仅太平洋夏威夷群岛附近浅海区就发现了200多处淡水渗水点。

在中国闽南的漳浦县古雷半岛东面,有一个盛产紫菜的小岛叫菜屿,距菜屿约500米的海面上也有一处奇异的淡水区,叫“玉带泉”。在广袤的大海中,四周海水皆咸,而唯独此处是淡水,过往的船只都到这里补充淡水,以解燃眉之渴。

说起这个“玉带泉”,还有一段民间传说。据《漳浦县志》记载:相传南宋行将灭亡时,杨太后携二子由海路逃到福州,与陆秀夫、张世杰等大臣会合。后因元兵攻破了建宁府,福州危在旦夕。杨太后、陆秀夫等人率万余名士卒,乘船出海,打算迁到广东崖山建临时行宫。船行至菜屿时,晨饮乏水,杨太后就取少帝玉带投入海中,并祈祷曰:“天未亡宋,愿海中涌出甘泉。”话毕,甘泉即出。后人称作玉带泉。

这段传说显然是没有科学依据的。那么,大海中的淡水河是怎样来的呢?

原来,濒临海洋的陆地表面渗入雨水后,如果地下的

透水岩层或裂隙向海里倾斜,而且海底岩层又有不透水层,那么,渗人地下的水就会形成一个河流。在重力的作用下,这条河流就流入海底的地层下面。一旦遇到出口,地下水就会像泉水一样喷涌而出。像美国佛罗里达半岛那块淡水区的海底,是一个锅底状的小盆地,盆地中间深约40米,周围的深度为15-20米。盆地中央有水势极旺的淡水泉,昼夜不停地向海里喷涌着泉水。据科学家考察计算,这个海中淡水泉涌出的水量为每秒40立方米,要比陆地上的泉大得多。就这样,泉水在海中日夜喷涌,在风力流的影响下,从泉眼斜着上升到海面,从而形成了奇特的海中淡水河。

除了海底喷泉能产生淡水河之外,在流入海洋的大江大河的人海口,由于水量巨大,往往也能形成类似的淡水河。比如在非洲西海岸刚果河河口附近航行的船舶,虽然远离大陆150千米,却能在海洋里吸取淡水。原来在海水下面有一条宽阔的海底河谷,它是刚果河河槽的延伸。由于刚果河的流量和流域面积均占世界第二位,每秒钟流出的水竟有3.9万多立方米。大量的淡水不断沿着海底河槽向洋中涌来,所以就在海洋上形成了一片奇特的淡水区。前不久,人们在黑海西北部又发现了一处淡水区,其面积约为900-1000平方米,由于它位于多淄河口,人们推测它可能是多瑙河延伸造成的。由此推断,我们在文中提到的哥伦布的船在奥里诺科河河口外面遇到海中淡水河,想必也是陆地大河的馈赠。

20世纪80年代末,前苏联科学家在太平洋一个水域发现大片海底淡水。这种海底淡水不是海底泉水喷涌出的,也不是大河河口的延伸。科学家认为,这是降水积聚

引起密度升高而造成的离子渗透现象。海底岩石中有水汽,沉到海底的降水中也有水汽。当沉入海底的降水团在水压作用下密度升高被压人海底岸石层时,水汽会产生异常高压,海底仿佛处于沸腾状态,淡化了的蒸汽水就会从海底不断渗透出来,形成了一条海底淡水河。

中国长江、黄河、珠江等河流的人海口也有淡水存在。中国大陆架海底也蕴藏着淡水资源。1993年1月,浙江省嵊泗附近海域就发现了海底淡水资源。钻探结果证明,有8个砂层含淡水,单井日水量可达1000吨。这里的淡水是长江古河道的延伸。这些淡水资源开发出来,可缓解海岛淡水缺乏的状况。

水是人类的“生命之泉”。按用量标准最高的国家计算,每人每年需要1500~1800吨水。工业上生产1吨合成橡胶需要2500吨水,炼1吨钢要100吨水。农业上生产1吨稻谷要5000吨水。无论工农业还是人类生活用水都必须是淡水。据估计,2000年,世界淡水用量约为70年代的3倍多!

地球上总储水量约13.6亿立方千米,但其中97.5%为海洋咸水,陆地上的淡水约占2.5%。淡水中又有约70%在南极、北极和雪山冰川,实际可利用的淡水只占淡水总量的0.34%。加上河流污染,实际能利用的淡水已出现危机。因此,开发利用海洋中的淡水资源已十分必要。20世纪60年代,美国地质学家就曾围绕海洋淡水的勘察和利用向世界各国海洋学家提出报告。他们认为,开发海洋中的淡水资源,要比海水淡化来得经济。相信随着陆地“水荒”的日趋加重,人们是不会让大海中的淡水资源白白流掉的。